Question

某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．

（1）在實(shí)驗(yàn)中必須平衡摩擦力，以小車所受重力的下滑力平衡摩擦力，當(dāng)小車做

勻速

運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力恰好被平衡
（2）為了減小誤差，在平衡摩擦力后，每次實(shí)驗(yàn)必須通過改變鉤碼的個(gè)數(shù)來改變小車所受合外力，獲取多組數(shù)據(jù)．若小車質(zhì)量為400g，實(shí)驗(yàn)中每次所用的鉤碼總質(zhì)量范圍應(yīng)選

A

組會(huì)比較合理．（填選項(xiàng)前的字母）
A．10g～40g      B．200g～400g       C．1000g～2000g
（3）實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用的是

交流

 （交流、直流）電源 頻率為50Hz，圖2中給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的紙帶的一部分：1、2、3、4、5是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是

0.1

s，由該紙帶可求得小車的加速度a=

1.07

m/s²．（前兩空各1分，最后一空2分）

Answer 1

分析：（1）本實(shí)驗(yàn)為使小車所受合外力等于細(xì)線的拉力，必須平衡摩擦力，以小車的重力沿軌道的分力平衡軌道對(duì)小車的摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，當(dāng)小車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力即被平衡．
（2）本實(shí)驗(yàn)要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，據(jù)此可正確解答．
（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用的是交流電源．電源的頻率為50Hz時(shí)，每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)．根據(jù)逐差法可求出加速度的數(shù)值．

解答：解：（1）平衡摩擦力時(shí)，當(dāng)小車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道對(duì)小車的摩擦力被小車的重力沿軌道的分力平衡．
（2）本實(shí)驗(yàn)要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，因此要求實(shí)驗(yàn)中每次所用的鉤碼總質(zhì)量范圍要小，故BC錯(cuò)誤，A正確．
故選：A．
（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用的是交流電源．電源的頻率為50Hz時(shí)，每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)．因每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出，所以每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是：T=5×0.02s=0.1s
由題意可知：a₁=

s3-s1

2T2

 ①
           a₂=

s4-s2

2T2

②
則得加速度 a=

a1+a2

2

 ③
聯(lián)立得：a=

(s3+s4)-(s1+s2)

4T2

代入解得，a=1.07m/s²
故答案為：（1）勻速；（2）A；（3）交流，0.1，1.07．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)該實(shí)驗(yàn)要明確實(shí)驗(yàn)原理，懂得控制實(shí)驗(yàn)的條件：小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼質(zhì)量．能運(yùn)用逐差法處理紙帶，求出加速度．